Elektromagneetprincipe

Wanneer een ijzeren kern in een stroomvoerende solenoïde wordt geplaatst-, wordt de kern gemagnetiseerd door het magnetische veld van de solenoïde. De gemagnetiseerde kern wordt dan zelf een magneet. Omdat de twee magnetische velden elkaar overlappen, wordt het magnetisme van de solenoïde aanzienlijk verbeterd. Om het magnetisme van de elektromagneet nog sterker te maken, wordt de ijzeren kern meestal in hoefijzervorm gemaakt. Het is echter belangrijk op te merken dat de spoelen op de hoefijzervormige-kern in tegengestelde richtingen zijn gewikkeld; de ene kant is met de klok mee, en de andere kant moet tegen de klok in zijn. Als de wikkelrichtingen hetzelfde zijn, zal de magnetisatie van de kern door de twee spoelen elkaar opheffen, waardoor de kern niet-magnetisch wordt. Bovendien is de kern van de elektromagneet gemaakt van zacht ijzer en niet van staal. Anders zal staal, zodra het is gemagnetiseerd, zijn magnetisme lange tijd behouden en kan het niet worden gedemagnetiseerd. Daarom kan de sterkte van zijn magnetisme niet worden beheerst door de grootte van de stroom, en verliest de elektromagneet zijn inherente voordelen.

Een elektromagneet is een apparaat dat magnetische kracht kan genereren door er een elektrische stroom doorheen te laten gaan. Het is een niet-permanente magneet en het magnetisme ervan kan eenvoudig worden geactiveerd of gedeactiveerd. Grote kranen gebruiken bijvoorbeeld elektromagneten om verlaten voertuigen op te tillen.

Wanneer stroom door een geleider gaat, ontstaat er een magnetisch veld rond de geleider. Door deze eigenschap toe te passen, wordt er, wanneer een elektrische stroom door een solenoïde wordt geleid, een uniform magnetisch veld gecreëerd binnen de solenoïde. Als een ferromagnetisch materiaal in het midden van de solenoïde wordt geplaatst, wordt dit materiaal gemagnetiseerd, waardoor het magnetische veld aanzienlijk wordt versterkt.

Over het algemeen houdt het magnetische veld dat door een elektromagneet wordt geproduceerd verband met de grootte van de stroom, het aantal windingen in de spoel en het centrale ferromagnetische materiaal. Bij het ontwerpen van een elektromagneet wordt aandacht besteed aan de verdeling van de spoelen en de keuze van het ferromagnetische materiaal, en wordt de grootte van de stroom gebruikt om het magnetische veld te regelen. Omdat het spoelmateriaal weerstand heeft, beperkt dit de omvang van het magnetische veld dat een elektromagneet kan produceren, maar met de ontdekking en toepassing van supergeleiders zal het mogelijk zijn deze beperkingen te overwinnen.